Question

【題目】[選修3：物質結構與性質]（20分）

Ⅰ（6分）下列敘述正確的有

A．某元素原子核外電子總數是最外層電子數的5倍，則其最高正價為+7

B．鈉元素的第一、第二電離能分別小于鎂元素的第一、第二電離能

C．高氯酸的酸性與氧化性均大于次氯酸的酸性和氧化性

D．鄰羥基苯甲醛的熔點低于對羥基苯甲醛的熔點

Ⅱ（14分）ⅣA族元素及其化合物在材料等方面有重要用途。回答下列問題：

（1）碳的一種單質的結構如圖（a）所示。該單質的晶體類型為___________，原子間存在的共價鍵類型有________，碳原子的雜化軌道類型為__________________。

（2）SiCl4分子的中心原子的價層電子對數為__________，分子的立體構型為________，屬于________分子（填“極性”或“非極性”）。

（3）四鹵化硅SiX4的沸點和二鹵化鉛PbX2的熔點如圖（b）所示。

①SiX4的沸點依F、Cl、Br、I次序升高的原因是_________________。

②結合SiX4的沸點和PbX2的熔點的變化規律，可推斷：依F、Cl、Br、I次序，PbX2中的化學鍵的離子性_______、共價性_________。（填“增強”“不變”或“減弱”）

（4）碳的另一種單質C60可以與鉀形成低溫超導化合物，晶體結構如圖（c）所示。K位于立方體的棱上和立方體的內部，此化合物的化學式為_______________；其晶胞參數為1.4 nm，晶體密度為_______g·cm-3。

Answer 1

【答案】I.AD；II.（1）混合型晶體，σ鍵、π鍵；sp2；（2）4，正四面體，非極性；（3）①均為分子晶體，范德華力隨分子相對質量增大而增大；②減弱，增強；（4）K3C60，2.0。

【解析】I.A、某元素原子核外電子總數是最外層電子數的5倍，此元素是Br，位于VIIA族，最高正價為+7價，故A正確；B、金屬鈉比鎂活潑，容易失去電子，因此鈉的第一電離能小于Mg的第一電離能，Na最外層只有一個電子，再失去一個電子，出現能層的變化，需要的能量增大，Mg最外層有2個電子，因此Na的第二電離能大于Mg的第二電離能，故B錯誤；C、HClO4可以寫成(HO)ClO3，HClO寫成(HO)Cl，高氯酸的中非羥基氧多于次氯酸，因此高氯酸的酸性強于次氯酸，但高氯酸的氧化性弱于次氯酸，故C錯誤；D、鄰羥基苯甲醛形成分子內氫鍵，降低物質熔點，對羥基苯甲醛形成分子間氫鍵，增大物質熔點，因此鄰羥基苯甲醛的熔點低于對羥基苯甲醛的熔點，故D正確；II.（1）該單質為石墨，石墨屬于混合型晶體，層內碳原子之間形成σ鍵，層間的碳原子間形成的是π鍵；石墨中碳原子有3個σ鍵，無孤電子對，因此雜化類型為sp2；（2）SiCl4中心原子是Si，有4個σ鍵，孤電子對數為(4－4×1)/2=0，價層電子對數為4，空間構型為正四面體；屬于非極性分子；（3）①SiX4屬于分子晶體，不含分子間氫鍵，范德華力越大，熔沸點越高，范德華力隨著相對質量的增大而增大，即熔沸點增高；②同主族從上到下非金屬性減弱，得電子能力減弱，因此PbX2中化學鍵的離子型減弱，共價型增強；（4）根據晶胞的結構，C60位于頂點和面心，個數為8×1/8＋6×1/2=4，K為與棱上和內部，個數為12×1/4＋9=12，因此化學式為K3C60，晶胞的質量為g，晶胞的體積為(1.4×10－7)3cm3，根據密度的定義，則晶胞的密度為2.0g/cm3。